重型汽车变速器的技术特点与发展趋势

     国内重型车变速器产品的技术多源于美国、德国、日本几个国家，引进技术多为国外上世纪80—90年代的产品。作为汽车高级技术领域的重型汽车变速器在国内漫长的引进消化过程中，如今已有长足的进步，能够在原有技术引进的基础上，通过改型自行开发出符合配套要求的新产品，每年重型车变速器行业都能有十几个新产品推向市常但从当今重型车变速器的发展情况来看，在新产品开发上国内重型车变速器仍然走的是一般性的开发过程，没有真正的核心技术产品；从国内重型汽车变速器市场容量来看，有三分之一的产品来自进口，而另外三分之二的产品中有80%以上源自国外技术，国内自主开发的重型汽车变速器产品销量很小，从而说明国内重型汽车变速器厂家的自主开发能力仍然很薄弱，应对整车新车型配套产品的能力远远不够。我国城市车辆将重点发展的13.8m客车上使用的变速器，目前只有ZF一家能向国内企业供应，就足以说明国内的重型车变速器企业仍然很渺小，在技术方面仍然有很长的路要走。

　　国内重型汽车变速器几乎由陕西法士特齿轮有限责任公司、綦江齿轮传动有限公司、山西大同齿轮集团有限责任公司、一汽哈尔滨变速器厂等几大家包揽。这些企业生产的变速器产品针对的市场各有侧重，像陕西法士特在8t以上重型车市场占有率达到40%以上，并且在15t以上重型车市场占有绝对的优势，拥有85%以上的市场份额；綦江齿轮传动有限公司主要为安凯、西沃、亚星奔驰、桂林大宇及厦门金龙等企业的7～12m高档大、中型客车以及总质量在14～50t重型载货车、鞍式牵引车、自卸车及各种专用车、特种车配套；山西大同齿轮集团配套市场主要在8～10t级的低吨位重型载货车。

3　机械式重型汽车变速器的技术特点

　　重型汽车的装载质量大，使用条件复杂。欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性，必须扩大变速器传动比的范围并增加档位数。为避免变速器的结构过于复杂和便于系列化生产，多采用组合式机械变速器。即以一二种4～6档变速器为主体，通过更换系列齿轮副和配置不同的副变速器，得到一组不同档位数、不同传动比范围的变速器系列。目前，组合式机械变速器已成为重型汽车采用的主要型式。组合式机械变速器一般分为倍档(分段式配档)组合式机械变速器和半档(插入式配档)组合式机械变速器。

3.1　倍档组合式机械变速器

　　倍档组合式机械变速器是在主变速器后部串联安装一个2档(高档和低档)副变速器，将主变速器的档位数增加1倍，所增加的档位传动比数值等于主变速器传动比和副变速器传动比的乘积，而且齿轮对数少于档位数，因此箱体尺寸缩短，轴的长度减短，刚度增大，所以增大了变速器的容量。例如在一个5档主变速器后端，串联安装一个具有高、低2档的副变速器，即可组成10档(或9档)倍档组合式机械变速器。增加倍档组合式变速器最大输入扭矩和最低档传动比的技术难点是副变速器低档齿轮的强度容量不足，超出齿轮轮齿的承载能力。解决的办法是将由一个轮齿承受的载荷分流给几个轮齿来承担。这样一来，输入齿轮扭矩不变，每个轮齿的负荷将等于同时接触齿数的平均数值。

　　倍档组合式变速器的副变速器功率分流方法有两种：一种是采用行星齿轮系的传动方法，这种结构非常紧凑，体积小而扭矩容量大，直到现在仍广泛应用；另一种功率分流的方法是采用双中间轴传动结构。双中间轴传动最大工艺难点是保证主传动齿轮能和所啮合的双中间轴齿轮的轮齿同时接触问题，解决的办法是用浮动主传动齿轮的方法来消除齿轴对位的制造误差，确保轮齿同时接触，达到功率分流的目的。与此相适应的换档同步器也有一定的浮动量。

3.2　半档组合式机械变速器

将副变速器传动比均匀地插入传动比间隔大的主变速器各档传动比之间，使变速器的档位数增加1倍。半档副变速器串联在主变速器前部，它只有一对齿轮副和换档同步器。早期的半档副变速器由单独的一个箱子组成，近年来发展成将半档齿轮副直接放到主变速器之内，既缩短变速器长度又简化半档结构。半档副变速器由一对类似一轴常啮合齿轮副组成，齿圈套在动力输入轴上自由转动，当动力输入轴上的齿圈与主变速器一轴结合时，各档传动比均由主变速器一轴齿轮副组成。当齿圈与动力输入轴上的接合齿连接时，常啮合齿轮与主变速器上的中间轴连接，因此主变速器中间轴也旋转，由此组成的各档传动比均匀地插人主变速器各档传动比之间。型号为ZFAK/6—80十GV80的半档组合式机械变速器，由6档AS6-80主变速器串联半档副变速器组成。最大输入扭矩为750Nm，传动比范围0.83～9.